2023维吾尔自治区乌鲁木齐第101中学高三下学期2月月考试题物理含解析

这是一份2023维吾尔自治区乌鲁木齐第101中学高三下学期2月月考试题物理含解析，共26页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
乌鲁木齐市第101中学2022-2023学年高三下学期2月月考 物理试题总分100分 考试时间100分钟一、单选题(共8小题每题3分共24分)1．下图为四个质点的速度图像，其中反映质点做匀减速直线运动的是（  ）A． B．C． D．2．2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式建成开通，我国向世界庄严宣告，中国自主建设和运营的全球卫星导航系统全面建成，成为国际上第一个将多功能融为一体的全球卫星导航系统。如图是北斗卫星导航系统中三个卫星的圆轨道示意图，其中A为地球赤道同步轨道；轨道B为倾斜同步轨道，轨道半径与地球赤道同步轨道半径相同；轨道C为一颗中地球轨道。则下列说法中正确的是（　　）A．在轨道A、B、C上运动的卫星的线速度大小关系为vA=vB>vCB．在轨道A、B上运动的卫星需要的向心力大小一定相等C．在轨道A、C上运动的卫星周期关系为TA<TCD．在轨道A、B、C上运动的卫星周期的平方和轨道半径三次方的比值相等3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想电表，R为副线圈的负载电阻。现在原线圈a、b两端加上交变电压u，其随时间变化的规律u＝220sin 100πt V，则（　　）A．副线圈中产生的交变电流频率为100 HzB．电压表的示数22VC．若电流表示数为0.1 A，则原线圈中的电流为1 AD．若电流表示数为0.1 A，则1 min内电阻R上产生的焦耳热为132 J4．甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的a、b所示。下列判断正确的是（　　）A．图线a与b不一定平行B．图线a与b的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系C．乙金属的极限频率小于甲金属的极限频率D．甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率大5．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈的面积S＝400 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B．电阻R两端的电压随时间均匀增大C．线圈电阻r消耗的功率为1.6×10－3 W D．前4 s内通过R的电荷量为8×10－4C6．如图所示，x轴、y轴为正方形ABCD的对称轴，在A、C两点分别放置电荷量为+q的点电荷，在B、D两点分别放置电荷量为-q的点电荷。在这四个点电荷产生的电场中，下列说法正确的是（　　）A．除O点和无穷远处外，x、y轴上还有电场强度为零的点B．y轴上离O点越远，电场强度越小C．x轴上离O点越远，电势越低D．坐标轴上各点电势相等7．戽斗是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，两人双手执绳牵斗取水，在绳子长度一定时（    ）A．两人站得越远越省力 B．两人站得越近越省力C．两边绳子与竖直方向夹角为时最省力 D．绳子拉力大小与两人距离远近无关8．如图所示，O是半径为R的正N边形（N为大于3的偶数）外接圆的圆心，在正N边形的一个顶点A放置一个带电荷量为＋2q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为-q的点电荷（未画出）。则圆心O处的场强大小为（　　）A． B． C． D． 二、多选题（共4小题每题4分共16分。选不全得2分，多选或错选不得分。）9．.如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则A．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4sB．每根金属杆的电阻R＝0.016ΩC．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W10．如图所示，一根质量为m、长为L的粗细均匀的绳子放在水平面上，绳子与水平面间的动摩擦因数为，在绳子的右端加一水平恒力F，拉动绳子向右运动，关于距绳子左端x处张力T的大小，下列说法正确的是（　　）A．若绳子做匀速直线运动，则B．若绳子做匀速直线运动，则C．若绳子做匀加速直线运动，则D．若绳子做匀加速直线运动，则11．如图甲所示，在距离地面高为的平台上有一轻质弹簧，其左端固定在竖直挡板上，右端与质量的小物块相接触（不粘连），平台与物块间动摩擦因数，OA长度等于弹原长，A点为BM中点．物块开始静止于A点，现对物块施加一个水平向左的外方F，大小随位移x变化关系如图乙所示．物块向左运动到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块被弹回，最终从M点离开平台，落到地面上N点，取，则（    ）A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为B．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为C．整个运动过程中克服摩擦力做功为D．MN的水平距离为12．a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图所示，则关于a、b两束光的说法正确的是(　　)A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．增大入射角时，a光首先发生全反射C．a光的频率大于b光的频率D．在真空中a光的波长大于b光的波长E．分别用这两束光照射双缝干涉实验装置，在光屏上都能出现干涉条纹，a光的相邻条纹间距大于b光 三、填空题（共6分）13．如图所示，在均匀介质中，坐标系位于水平面内。O点处的波源从时刻开始沿垂直于水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系，产生的机械波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，则该机械波的传播速度为___________ m/s，t0=___________s，至时间内，C处质点运动的路程为_________cm。 四、实验题（共14分）14．利用如图所示的装置可以探究系统机械能守恒，在滑块B上安装宽度为L（较小）的遮光板（遮光板质量忽略不计），把滑块B放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的绳与钩码A相连，连接好光电门与数字毫秒计，两光电门间距离用s表示．数字毫秒计能够记录遮光板先后通过两个光电门的时间、，当地的重力加速度为g．请分析回答下列问题（做匀变速直线运动物体极短时间内的平均速度近似为该时间段内任意时刻的瞬时速度）：（1）为完成验证机械能守恒的实验，除了上面提到的相关物理量之外，还需要测量的量有____（均用字母符号表示，并写清每个符号表示的物理意义）；（2）滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度=____、=____（用题中已给或所测的物理量符号来表示）；（3）在本实验中，验证机械能守恒的表达式为：____（用题中已给或所测的物理量符号来表示）．15．在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V，0.3A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．（1）用多用电表的直流电压挡检查故障（只有一处故障），①选择开关置于下列量程的_____挡较为合适（用字母序号表示）；A．2.5V  B．10VC．50V  D．250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是_____；A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开  D．B灯被短路（2）接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，①测试前，一定要将电路中的开关S_____（填“断开”或“闭合”）；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为_____Ω，此时测量的是_____间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为_____Ω（此空保留三位有效数字），它不等于测量值，原因是：_____． 五、解答题（共40分，请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答）16．如图所示，在竖直平面内有一光滑的圆弧轨道，圆弧轨道下端与水平光滑桌面相切，小滑块B静止在水平桌面上．现将小滑块A由圆弧轨道的最高点无初速释放，A沿圆弧轨道下滑并滑上水平桌面，与B碰撞后结合为一个整体，继续沿桌面向前滑动．已知圆弧轨道半径R=0.8m；A和B的质量相等，均为m=1kg．取重力加速度g=10m/s2．求：（1）A运动到圆弧轨道最低点时的速率；（2）A运动到圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力；（3）A和B碰撞过程中系统损失的机械能。17．如图所示，在一二象限内范围内有竖直向下的匀强电场E，电场的上边界方程为。在三四象限内存在垂直于纸面向里、边界方程为的匀强磁场。现在第二象限中电场的上边界有许多质量为m，电量为q的正离子，在处有一荧光屏，当正离子达到荧光屏时会发光，不计重力和离子间相互作用力。（1）求在处释放的离子进入磁场时速度（本小题x可作为已知量）；（2）若仅让横坐标的离子释放，它最后能经过点，求从释放到经过点所需时间t；（3）若同时将离子由静止释放，释放后一段时间发现荧光屏上只有一点持续发出荧光，求该点坐标和磁感应强度B1。18．如图所示，U形管右管的截面积为左管的两倍，外界大气压强p0＝75cmHg．左端管口封闭，封有长h＝30cm的气柱，左右两管水银面高度差H＝15cm，环境温度t0＝27℃．①求环境温度升高到多少摄氏度时，两侧水银面等高；②若环境温度保持不变而在右侧管中加入水银，使两侧水银面等高，求右侧水银面升高的高度．19．图中阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率，为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，为一正方形，在圆心D处有一点光源，已知光在真空中速度为c，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。求： (1)光在材料中传播速度；(2)点光源发出的光射到面上的最长时间；(3)若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出，求这部分光照射到圆弧面上的弧长。
答案及解析：1．A【详解】在v—t图像中，图像的斜率代表了加速度，由于质点做匀减速直线运动，所以斜率应该是恒定的，并且随时间，速度在减小。故选A。2．D【详解】A．卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有可得而三颗卫星的轨道半径满足，故三者的线速度大小关系为，故A错误；B．卫星所需的向心力大小等于卫星所受的万有引力，因A和B卫星的质量m未知，故向心力无法比较大小，故B错误；C．根据卫星的周期公式，结合，可推得，故C错误；D．三颗卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律可知三颗卫星周期的平方和轨道半径三次方的比值相等，故D正确；故选D。3．D【详解】A．由交流电的变化规律可知，副线圈中交流电的周期为=0.02s所以交流电的频率为50Hz，变压器不改变交流电的频率，故A错误。B．知原线圈的电压最大值为220V，则有效值为V=220V，根据理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，故副线圈的电压的有效值为22V，所以电压表的示数为22V，故B错误。C．原、副线圈的电流与匝数成反比，副线圈的电流是I=0.1A，所以原线圈的电流是0.01A，故C错误。D．电阻R消耗的电功率是Q=UIt=22×0.1×60J=132W故D正确。故选D。4．B【分析】考查光电效应有关知识。【详解】A．根据光电效应方程图线的斜率代表普康克常量，两直线一定平行，A错误；B．普朗克常量与入射光和金属材料均无关系，B正确；C．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，也就是金属的极限频率，故乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率，C错误；D．由A项可知，甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率小，D错误。故选B。5．C【详解】A．由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针，故A错误；B．根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故B错误；C．由法拉第电磁感应定律由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为所以线圈电阻r消耗的功率故C正确；D．前4 s内通过R的电荷量为故D错误。故选C。6．D【详解】A．空间各点的电场强度是四个点电荷各自产生的叠加，根据电场线的分布情况比较电场强度的大小，可知，在x、y轴上只有O点和无穷远处的电场强度为零，A错误；B．设AB与y轴交点为E，则在y轴上，从O到E电场强度逐渐增大，从E到无穷远处电场强度逐渐减小，B错误；C．在B和C两处点电荷的合电场中，x轴是一条等势线，在A和D两处点电荷的合电场中，x轴也是一条等势线，叠加后x轴仍是一条等势线，所以x轴上各点的电势相等，C错误；D．同理可知，y轴是一条等势线，y轴上各点的电势相等，D正确。故选D。7．B【详解】设绳长为l，两人间距为d，选O点为研究对象，因aOb为同一根绳子，故aO、bO对O点的拉力大小相等，因此平衡时aO、bO与水平方向的夹角相等，设为θ，对O点受力情况如图所示根据平衡条件得由几何关系，可得联立，可得从上式可知，当d减小时，T减小，ACD错误，B正确。故选B。8．B【详解】由对称性及电场叠加原理可知，除A处电荷以及与A关于D点对称的电荷外，其他电荷的分布关于O点对称，它们在O处产生的合场强为0，圆心O处的电场可等效为由正N边形的顶点A放置的一个带电荷量为＋2q的点电荷与过该点直径的另一端的顶点放置的一个带电荷量为-q的点电荷共同产生的，由点电荷电场强度公式知圆心O处的场强大小为故选项B正确，ACD错误。故选B。9．AC【详解】A．甲金属杆在磁场中运动的时间是 A正确；B．因金属杆乙下滑的加速度为则当乙进入磁场时，甲刚好出离磁场，此时乙的速度因乙进入磁场时做匀速运动，则解得B错误；C．由牛顿定律可知故随着速度的增加，安培力逐渐变大，F逐渐变大，F的功率逐渐变大，C正确；D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力则安培力的功率是D错误。故选AC。10．AC【详解】AB．若绳子做匀速直线运动，则距绳子左端x段分析可知选项A正确，B错误；CD．若绳子做匀加速直线运动，则对整体分析距绳子左端x段分析可知解得选项C正确，D错误。故选AC。11．ACD【详解】根据F-x图象与坐标轴所围的面积表示力F做的功，则弹簧被压缩过程中外力F做的功为 WF=×0.2+18×0.3=7.8J．故A正确．物块向左运动的过程中，克服摩擦力做功 Wf=μmgx=0.4×1×10×0.5J=2.0J；根据能量守恒可知，弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为 Ep=WF-Wf=5.8J，故B错误．整个运动过程中克服摩擦力做功为 Wf总=3μmgx=6.0J．故C正确．设物块离开M点时的速度为v．对整个过程，由能量守恒得：mv2=WF-Wf总，解得 v=m/s；物块离开M点后做平抛运动，则有h=gt2；x=vt；解得 x=0.36m．故D正确．故选ACD．注意：解答本题的关键是知道外力F所做功等于其图象与x轴所围成的面积，能灵活选取研究的过程，根据能量守恒定律和平抛运动基本公式进行研究．12．ADE【详解】a光的偏折程度小于b光，所以玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率，增大入射角，b光首先发生全反射，A正确，B错误；折射率大的光频率大，所以a光的频率小于b光的频率，C错误；根据c＝ λf知，a光的波长长，再由，a光的相邻条纹间距大于b光，D、E正确．13．     5     0.5     12【详解】（1）[1] 由题意可得，相邻的波峰和波谷距离为，故波的波长为。根据简谐振动的位移时间变化关系可得又故机械波的传播速度为（2）[2] 由图像可知，OD距离2m为一个完整的波长，时刻，O、D均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则O点此时第二次出现波峰，可知（3）[3] 根据勾股定理可知则传播到C点的时间为则至时间内，C处质点只振动了个周期则C点处质点运动的路程14．     钩码A与滑块B的质量mA、mB               【详解】[2][3]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块通过光电门的瞬时速度分别为系统重力势能的减小量为系统动能的增加量；[4]．则验证的机械能守恒表达式为[1]．可知还需要测量的物理量有：钩码与滑块的质量分别为钩码A与滑块B的质量mA、mB．【注意】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，以及掌握该实验的原理，注意本题研究的对象是系统．15．     B；     A；     断开；     6；     ef接线柱；     12.7；     小灯泡的电阻随温度的升高而增大；【详解】（1）①：由于4节电池的电动势为6V左右，所以选择开关应置于10V挡较合适，故选B；②：A、B两灯均不亮，说明电路中有断路没有短路，根据欧姆定律以及“等势”的概念可知，若c、d间电压不为零说明c、d间可能发生断路，e、f间电压为零说明e、f间电势相等即没有断路，则故障是A灯丝断开，所以A正确；（2）①：根据欧姆表的使用方法可知，测试前应将电路中的开关断开；②：欧姆表的读数为：R=6×1Ω=6Ω；此时测量的是ef接线柱的电阻，根据U=IR计算出的电阻为R===12.7Ω，大于欧姆表的测量值，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大．故答案为（1）①B；②A（2）①断开；②6；ef接线柱；12.7；小灯泡的电阻随温度的升高而增大16．（1）4m/s；（2）30N；（3）4J【详解】（1）A从圆弧轨道最高点运动到最低点过程中，由机械能守恒得解得（2）A在圆弧轨道最低点时，由牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小（3）A和B碰撞过程中动量守恒又联立解得考点：牛顿第二定律，动量守恒，能量守恒。17．（1）；（2）或；（3），【详解】（1）在x处释放离子，加速过程由动能定理得解得离子进入磁场时的速度为（2）由（1）可得，在处释放的离子到达x轴时速度为从释放开始运动到x轴时间为①第一种情况：离子直接从经磁场达x=R处，在磁场中经历半圆时间为总时间为T1=t1+t2=(2π+)②第二种情况：离子直接从经磁场达处进入电场返回磁场再到x=R处，易得在磁场中时间仍然为t2=2π在电场中时间为3t1=总时间为T2=3t1+t2=(2π+1)（3）在磁场中有所以运动半径为可以看出，B一定时，必有r∝|x|，当|x|→0时，r→0（离子经磁场偏转从逼近原点出磁场）因此，所有离子都从原点，即（0，0）点出磁场，击中荧光屏上（0，R），则有2r=x因为所以有18．①227℃   ②21cm【详解】设左侧水银面下降的高度为h1，分析可得h1+h1=H解得h1＝10cm根据理想气体状态方程 可知 解得t＝227℃ ②当两侧水银面等高时，气体压强为p0，设气柱长为h2，由p1V1＝p3V3可知（75－15）×30＝75×h2得h2＝24cm 右侧水银面升高的高度h3＝H＋（h0－h2）＝21cm19．(1)；(2)；(3)【详解】(1)由公式可知，光在材料中传播速度(2)当光从D点直接射到B点时，光射到面上的时间最长，则有(3)设该种材料临界角为C，则得如图所示若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则同理，若沿DG方向射入的光线恰好在BC面上发生全反射，可得所以据几何关系可得即